6.2 碳的氧化物 二氧化碳(AI课件)-2026-2027学年九年级上册化学上册(人教版)
|
87份
|
36页
|
136人阅读
|
0人下载
普通
内容正文:
nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull烧杯里一高一低,两支蜡烛都在正常燃烧,沿baby慢慢倒入二氧化碳,它像水一样往下沉,下层先灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。上层后面说明它密度比空气大,先沉在底部。结论,二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,可以用来灭火。
软塑料瓶里收集满二氧化碳瓶盖是炫瑾的第一步,旋开瓶盖。第二步倒入约3分之1容积的水。第三步立即旋紧瓶盖,然后震荡让水和二氧化碳充分接触。二氧化碳溶于水瓶内,气体变少,压强减小。看瓶子被大气压压扁了,证明二氧化碳能溶于水。
烧杯里一高一低两支蜡烛都在正常燃烧。
结论,二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,可以用来灭火。
软塑料瓶里收集满二氧化碳,瓶盖是炫瑾的。
第二步,倒入约3分之1容积的水。
然后震荡,让水和二氧化碳充分接触。
二氧化碳溶于水瓶内,气体变少,压强减小。
二氧化碳溶于水瓶内,气体变少,压强减小。
三朵用石蕊染成的紫色纸花,先看清初始颜色。
第二朵只放入二氧化碳,仍是紫色。
烘干变红的纸花又变回紫色碳酸分解了。
结论,让石蕊变红的是二氧化碳和水生成的碳酸。
null
二氧化碳
第六单元 课题 2 二氧化碳
环节一 · 情境导入
上课 40 分钟,教室里的 CO2 发生了什么?
用 AI 模型估算:一间 40 人教室门窗关闭 40 分钟,CO2 怎么变?
0.05%
课前
室外本底水平
0.12%
第 15 分钟
接近通风不良阈值
0.21%
第 40 分钟
超过 1000 ppm
思考
下课时老师为什么总说「开窗通风」?
CO2 增多只是让人「闷」这么简单吗?它还有哪些性质与用途?
美林湖学校校园
AI
AI
AI
环节一 · 情境导入
本课路线图:三个任务,四道关卡
任务一 · 观察与描述
CO2 的物理性质
实验 6-3 倾倒二氧化碳
实验 6-4 塑料瓶加水振荡
→ 密度、溶解性(物理性质)
闯关 ①
任务二 · 探究与推理
CO2 的化学性质
实验 6-5 石蕊纸花三步对照
→ 与水反应生成碳酸
→ 怎样检验二氧化碳
闯关 ②③
任务三 · 比较与应用
温室效应与低碳行动
CO2 的两面性
→ 温室效应:利与弊
→ 减排与增汇:低碳行动
闯关 ④
学习目标
① 通过实验探究,归纳 CO2 的物理性质与化学性质,正确书写 4 条化学方程式;
② 能判断「能否燃烧、是否支持燃烧」属于化学性质,说明灭火同时用到物理性质与化学性质;
③ 能列举减排与增汇的具体措施,说出我国 2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的目标。
环节二 · 探究 CO2 的性质
把 CO2 慢慢倒进烧杯,会怎样?
实验 6-3
将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中(烧杯内有一高一低两支燃着的蜡烛),观察现象并分析。
Q1 蜡烛为什么会熄灭?
Q2 为什么下面的蜡烛先熄灭、上面的后熄灭?
Q3 这个实验能说明 CO2 的哪些性质?
环节二 · 探究 CO2 的性质
现象与分析:阶梯蜡烛的「先后顺序」
实验现象
下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。
熄灭
CO2 不能燃烧,也不支持燃烧
可与灭火联系
下层先灭
密度比空气大(相对分子质量 44 > 29)
先沉到烧杯底部
可用于灭火
既隔绝氧气,又因密度大覆盖在燃烧物表面
性质决定用途
推理的台阶
① 蜡烛熄灭 → 不燃烧、不支持燃烧(化学)
② 两支蜡烛有先后 → 密度比空气大(物理)
③ 两条叠加 → 这就是 CO2 能灭火的原理
课堂提醒
现象要说完整。只写「蜡烛熄灭」拿不到分,必须写出「下层先熄灭,上层后熄灭」。
另外注意:「不支持燃烧」属于化学性质,不要写进物理性质。
★ 本节重点
环节二 · 探究 CO2 的性质
盛满 CO2 的塑料瓶,加水振荡后会怎样?
用词要准确
CO2 能溶于水,但溶解能力不强,不宜说「易溶」。
实验 6-4
向一个收集满 CO2 的软塑料瓶中加入约 1/3 容积的水,立即旋紧瓶盖并振荡。观察现象并分析。
现象 · 分析 · 迁移
现象:塑料瓶明显变瘪,瓶壁向内凹陷。
分析:CO2 能溶于水(通常状况下 1 体积水约溶解 1 体积 CO2),瓶内气体减少、压强变小,被大气压压瘪。
迁移:增大压强会溶解得更多 —— 这正是生产汽水等碳酸饮料的原理。
环节二 · 探究 CO2 的性质
归纳:二氧化碳的物理性质
颜色
无色
气味
无味
密度(与空气比较)
比空气大(相对分子质量 44 > 29)
溶解性
能溶于水
补充说明
· CO2 无色无味,「无味」不等于「无害」。
· 干冰升华吸热,可作制冷剂、用于人工增雨。
· 密度比空气大,能像倒水一样「倒」进烧杯,也是它能灭火的重要原因。
· 注意:能否燃烧、是否支持燃烧属于化学性质,见「化学性质」页。
★ 本节重点
环节二 · 探究 CO2 的性质
闯关一 · 现象预言家
LEVEL 01
玩法
屏幕给出实验操作,你判断会看到什么现象。共 8 题,每题 15 秒,答对 +10 分,连对 3 题以上每题额外 +5 分。
启动游戏
现象预言家
8 题限时抢答 · 点击开始
点击按钮打开游戏;关闭窗口即回到课件
考察范围
实验 6-3 倾倒二氧化碳、实验 6-4 塑料瓶加水振荡、实验 6-5 石蕊纸花三步对照、干冰的用途与「性质—用途」对应关系。
实验动画合集
环节三 · 探究 CO2 的化学性质
三朵纸花,三种命运
Ⅰ
只喷水
纸花仍是紫色
Ⅱ
只放入 CO2
纸花仍是紫色
Ⅲ
喷水后放入 CO2
纸花变成红色
追问
① Ⅰ、Ⅱ不变色,为什么Ⅲ变红?
② 吹干后为什么又恢复紫色?
环节三 · 探究 CO2 的化学性质
结论:使石蕊变红的不是 CO2,而是碳酸
① CO2 与水反应生成碳酸
CO2 + H2O = H2CO3
碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色
② 碳酸很不稳定,容易分解
H2CO3 = CO2↑ + H2O
吹干纸花时碳酸分解,CO2 逸出,颜色又变回紫色
对照实验的思想 —— 本课的思维方法
Ⅰ 只喷水 → 不变色:排除「水」使石蕊变红
Ⅱ 只放 CO2 → 不变色:排除「CO2」使石蕊变红
Ⅲ 喷水 + CO2 → 变红:一定是反应生成了新物质(碳酸)
两个「不变色」的对照,才让第三个「变红」有了说服力。
易错提醒
写成「CO2 使紫色石蕊变红」是错的 —— CO2 本身不能使石蕊变色,必须写出「CO2 与水反应生成的碳酸使石蕊变红」。这是本课最容易被扣分的一句话。
★ 本节难点
环节三 · 探究 CO2 的化学性质
怎样检验一瓶气体是二氧化碳?
检验方法:通入澄清石灰水
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O
现象:澄清石灰水变浑浊(生成白色的碳酸钙沉淀)
生活中的两个例子
· 久置的澄清石灰水表面会出现一层白膜,就是吸收了空气中的 CO2 生成 CaCO3。
· 检验人呼出气体中的 CO2:向其中吹气,石灰水很快变浑浊。
不要混淆
· 检验 CO2 → 澄清石灰水
· 验满 → 燃着木条放瓶口,熄灭即满
· 易错:使石蕊变红的是碳酸,不是 CO2
迁移思考
二氧化碳通入紫色石蕊溶液,溶液变红;再把溶液加热,红色会褪去 —— 请用本课的两条方程式解释这个现象。
★ 本节重点
环节三 · 探究 CO2 的化学性质
归纳:二氧化碳的化学性质
能否燃烧
不能燃烧,也不支持燃烧
与水反应
CO2 + H2O = H2CO3(碳酸使石蕊变红)
与石灰水反应
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O(用于检验)
碳酸的稳定性
H2CO3 = CO2↑ + H2O(不稳定,易分解)
参与光合作用
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2(光照、叶绿素)
易错提醒
· 「不支持燃烧」是化学性质 —— 燃烧是化学变化,不能写进物理性质表。
· 使石蕊变红的是碳酸,不是 CO2 本身。
· 碳酸很不稳定,加热或吹干纸花都会分解,红色褪去。
★ 本节难点
环节三 · 探究 CO2 的化学性质
性质决定用途:从干冰到二氧化碳的广泛应用
图 6-13 干冰
干冰:固态的二氧化碳
· 升华时吸收大量的热 → 作制冷剂
· 用于食品的冷藏保鲜与运输、医疗上血液制品和疫苗的储存运输
· 飞机向云层中撒布干冰 → 水蒸气冷凝成水滴 → 人工增雨
注意:干冰升华是物理变化,CO2 本身不能燃烧。
图 6-14 二氧化碳的用途:光合作用的原料、灭火、化工产品的原料、气体肥料
一句话总结
物理性质:能溶于水 → 汽水;密度大 → 灭火
化学性质:不支持燃烧 → 灭火;光合 → 气体肥料
环节三 · 探究 CO2 的化学性质
闯关二 · 方程式连连看
LEVEL 02
玩法
左侧是反应描述,右侧是化学方程式。先点左侧一张,再点右侧一张,配对成功 +20 分,配对失败 −5 分,6 组全部配对完成即通关。
启动游戏
方程式连连看
6 组核心方程式 · 点击开始
点击按钮 → 浏览器自动打开游戏;关闭窗口即回到课件。
本关覆盖的 6 条方程式与评分要点
CO2 + H2O = H2CO3 H2CO3 = CO2↑ + H2O
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O CaCO3 = CaO + CO2↑(高温)
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2(光照、叶绿素)
评分要点:反应条件、↑↓ 符号、配平,三项齐全才是满分答案。
环节三 · 探究 CO2 的化学性质
闯关三 · 性质辨析擂台
LEVEL 03
玩法
屏幕出现一张性质描述卡,60 秒内判断它属于物理性质还是化学性质。答对 +5 分,答错 −5 分,看哪一组在 60 秒内拿到最高分。
启动游戏
性质辨析擂台
60 秒限时对抗 · 点击开始
点击按钮 → 浏览器自动打开游戏;关闭窗口即回到课件。
擂台提示
判断标准:是否需要发生化学变化才能表现出来。
物理性质:颜色、气味、密度、溶解性; 化学性质:能否燃烧、能否与水反应。
环节四 · 温室效应与低碳行动
二氧化碳是「双刃剑」
正面:正因为有它,地球才宜居
· 大气中的 CO2 像温室的玻璃或塑料薄膜,既让阳光透过,又能吸收地面散发的热量 → 使地球表层温度适合人类生存
· 是绿色植物光合作用的原料
负面:含量持续上升,温室效应增强
· 化石燃料急剧增加,排入大气的 CO2 越来越多
· 森林因乱砍滥伐和天灾不断减少
→ 大气中 CO2 含量不断上升,导致全球变暖
表 6-1 空气中二氧化碳的体积分数对人体健康的影响
二氧化碳的体积分数
对人体健康的影响
3 %
使人呼吸急促
10 %
使人丧失知觉、呼吸停止,以致死亡
所以,在人群密集的地方应该注意通风换气 —— 这也解释了上课开头那组教室数据。
★ 本节重点
环节四 · 温室效应与低碳行动
全球变暖已经发生了什么
图 6-16 全球变暖导致北极熊的栖息地缩小
两极冰川融化
海平面升高,可能淹没部分沿海城市
土地沙漠化
造成农业减产
极端天气增多
暴雨等事件的频率和强度增大,旱涝灾害加剧
生态系统被影响
改变生物多样性
「人类只有一个地球!」减缓全球变暖,需要国际合作、国家政策、科技创新,也离不开每个人的日常选择。
环节四 · 温室效应与低碳行动
低碳行动:一边减排,一边增汇
图 6-17 低碳行动是人类应对全球变暖的重要措施
两条主线
减排:少用化石燃料,多用清洁能源。
增汇:大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
我国明确提出的减排目标
CO2 排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。
减少排放
少用化石燃料,多用太阳能、风能等清洁能源;提高能源利用效率
增加吸收
大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林
技术手段
CO2 的捕集、利用与封存(CCUS),把 CO2 变成原料或封存起来
★ 本节重点
环节四 · 温室效应与低碳行动
低碳不是空想:清远已经在做
科学 · 技术 · 社会|二氧化碳的捕集、利用与封存
把排放源产生的 CO2 捕获、压缩后,作为工业原料利用,或输送到选定地点长期封存,而不是释放到大气中。
2021 年,我国首个海上 CO2 封存示范项目启动,将在南海海底永久封存超过 146 万吨 CO2;2022 年,我国首个百万吨级 CCUS 项目投产,每年可减排 CO2 超过 100 万吨。
屋顶光伏装机
64.49 万千瓦
清城区已建成的分布式光伏规模
新能源汽车充电桩
1674 个
覆盖城区的公用充电网络
新马村
全省首个「碳中和」示范村
清城区新能源示范样板
单位 GDP 能耗
累计下降 14.2%
清城区「十五五」规划公开数据
低碳行动需要国际合作、国家政策与科技创新,也离不开每个人的选择 —— 下一个关卡,就看我们能为学校做点什么。
环节四 · 温室效应与低碳行动
我们学校一年会排放多少 CO2?
用 AI 模型估算:美林湖学校 2000 名师生的年度碳足迹
1200
吨 · 校园年排放
62%
电力:空调与照明
150
吨 · 年减排目标
思考
这 150 t 减排任务,该从哪些地方省出来?
预算只有 80 万元 —— 下一关,请你来当校园碳预算师。
美林湖学校校园
AI
AI
AI
环节四 · 温室效应与低碳行动
闯关四 · 校园碳预算
LEVEL 04
任务情境
美林湖学校要在一年内把校园碳排放减少 150 t,可用于改造的预算只有 80 万元。请从 8 项措施中选出你的组合方案。
启动游戏
校园碳预算
小组决策与优化 · 点击开始
点击按钮 → 浏览器自动打开游戏;关闭窗口即回到课件。
方案要同时满足三个条件
① 总花费不超过 80 万元; ② 年度减碳量不低于 150 t; ③ 尽量选「每万元减碳量」更高的措施。
提示:屋顶光伏、教室 LED 照明、空调智慧管控是目前性价比最高的三项。
Lavf61.7.100
Lavf61.7.100
Lavf61.7.100
$nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull烧杯里一高一低两支蜡烛都在正常燃烧。
沿杯壁慢慢倒入二氧化碳,它像水一样往下沉。
下层先灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
上层后面说明它密度比空气大,先沉在底部。
结论,二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,可以用来灭火。
第一步,旋开瓶盖。
看瓶子被大气压压扁了,证明二氧化碳能溶于水。
第一朵只喷水还是紫色水,不能使石蕊变色。
第三朵喷水后再放入二氧化碳,纸花变红了。
第三朵喷水后再放入二氧化碳,纸花变红了。
结论,让石蕊变红的是二氧化碳和水生成的碳酸。
nullnullnullnullnull
AI 生成过程记录(佐证材料)
本文件记录《6.2 二氧化碳》课件的 AI 使用过程,作为「AI 源文件」的补充说明。
一、教材依据的获取
步骤
工具
说明
1
资料库下载
从个人空间取得《【赠送】2024 秋(人教版)化学九年级上册电子课本》PDF(199 页)与《2026 年广大附中美林湖学校教育集团 AI 课件制作大赛方案》PDF
2
PyMuPDF
定位第六单元课题2 正文(PDF 第 134—151 页),提取全部文字内容,作为教学设计与题目命制的唯一知识依据
3
PyMuPDF(300 dpi 坐标裁剪)
从课本页中高清提取教材插图,用于课件配图
提取脚本(节选):
import pymupdf
S = 72 / 110.0 # 110 dpi 预览坐标 → PDF 点坐标
d = pymupdf.open('files/化学九上电子课本.pdf')
def crop(pno, box, name, dpi=300):
p = d[pno - 1]
pix = p.get_pixmap(clip=pymupdf.Rect(*[c * S for c in box]), dpi=dpi)
pix.save('assets/textbook/' + name)
crop(143, (50, 470, 256, 708), 'fig6-10.png') # 图6-10 倾倒二氧化碳
crop(143, (36, 726, 252, 950), 'fig6-11.png') # 图6-11 溶解性实验
crop(144, (106, 508, 702, 703), 'fig6-12.png') # 图6-12 二氧化碳与水反应的实验示意图
crop(145, (58, 318, 216, 594), 'fig6-13.png') # 图6-13 干冰
crop(145, (58, 699, 692, 892), 'fig6-14.png') # 图6-14 二氧化碳的用途
crop(147, (22, 200, 248, 370), 'fig6-16.png') # 图6-16 北极熊栖息地缩小
crop(148, (78, 60, 538, 320), 'fig6-17.png') # 图6-17 低碳行动闭环图
二、教学设计阶段的提示词(要点摘录)
提示词 1 —— 课时结构设计
你是初中化学教研员。请依据人教版九年级上册第六单元课题2《二氧化碳》教材内容(实验 6-3、6-4、6-5,CO₂ 的性质与用途,温室效应与低碳行动),为 40 分钟单课时设计教学结构,要求:① 明确每环节的分钟数,合计 40 分钟;② 指出本课最容易被学生误解的一处,并给出突破方法;③ 提出适合用互动游戏强化的知识点;④ 说明如何帮助学生区分物理性质与化学性质。
获得的关键建议:把「变红的原因是 CO₂ 还是碳酸」作为核心易错点,用实验 6-5 的两个「不变色」步骤作对照解释;用限时抢答强化实验现象记忆;用决策类游戏呈现「减排 + 增汇」的数量关系。
提示词 2 —— 干扰项命制
依据教材实验 6-3,命制一道「现象预测」选择题,正确答案是「下层蜡烛先熄灭,上层后熄灭」,并设计三个有教学诊断价值的干扰项(要能暴露学生的典型错误理解),并说明每个干扰项诊断的是什么错误。
获得的关键建议:「上层先熄灭」诊断的是把密度判断搞反;「同时熄灭」诊断的是忽略密度因素只看「不支持燃烧」;「燃烧更旺」诊断的是把 CO₂ 与 O₂ 混淆。
提示词 3 —— 校本数据建模
已知清远市属亚热带季风气候,年平均气温 21.6 ℃;一间 40 人的中学教室,门窗关闭,单节课 40 分钟。请参考公开的室内空气质量研究中 CO₂ 浓度变化规律,给出一个用于课堂教学的校本估算模型:课前、第 15 分钟、第 40 分钟的 CO₂ 体积分数(要符合量级,并注明这是估算而非实测)。
获得的结果:0.05% → 0.12% → 0.21%(对应约 500 ppm → 1200 ppm → 2100 ppm),与室外本底 410—450 ppm、密闭教室可超 1000 ppm 的公开研究一致。
提示词 4 —— 碳预算游戏的数据平衡
我要设计一个课堂决策游戏:预算 80 万元,目标年度减碳 150 t,给出 8 项校园措施(含成本与减碳量)。请帮我调整各项数值,使得:① 存在恰好用完预算并达标的组合;② 存在多种达标路径但性价比差异明显;③ 最强的单项不能单独完成任务;④ 全部数值符合中学规模的合理量级。
获得的结果(经课堂验证):屋顶光伏 45 万 / 96 t、LED 照明 12 万 / 20 t、增植乔木 9 万 / 12 t、空调管控 6 万 / 12 t、食堂行动 5 万 / 9 t、碳积分平台 3 万 / 3 t —— 合计 80 万元、152 t,恰好达标;而单项最高只能减 96 t,逼学生做组合决策。
三、素材生成
素材
工具
处理
美林湖学校校园航拍
AI 图像生成
生成后经 PIL 调暗、降饱和、叠加深墨蓝(#0A2233)处理,用于封面
清远北江黄昏
AI 图像生成
备用素材
封面深色调处理脚本
Python + Pillow
ImageEnhance.Brightness(0.52) + Color(0.45) + Image.blend(overlay, 0.52)
四、互动游戏的生成与校验
生成:由 AI 生成单文件 HTML + 原生 JavaScript 游戏《碳捕手·二氧化碳实验室》,含 4 个关卡、小组计分板、音效合成(Web Audio API,无外部文件依赖)、星级评价。
关卡设计依据:全部题目与卡片内容均来自教材原文,逐条核对。
闯关一 8 题:实验 6-3、6-4、6-5 现象 + 干冰用途 + 「性质—用途」对应;
闯关二 6 组:教材中出现的全部相关化学方程式(碳酸的生成与分解、CO₂ 的检验、实验室制取、煅烧石灰石、光合作用);
闯关三 14 张卡:物理性质 vs 化学性质辨析,其中「不燃烧、不支持燃烧」「能使澄清石灰水变浑浊」等 5 张设为 ★易错卡,直击「凭看得见看不见判断性质类别」的典型错误;
闯关四 8 项措施:校本化校园场景。
校验:用 Node.js 对脚本做静态语法检查,修复 3 处字符串引号冲突后通过;同时逐项核对化学方程式的条件、↑↓ 与配平。
五、课件排版脚本
build_pptx.py 使用 python-pptx,按 1920×1080 设计稿(1 设计像素 = 6350 EMU)批量生成 16:9 可编辑课件(现为 22 页),统一:
配色:广附红 #941F34(强调)、深墨蓝绿 #0A2233(深色页)、浅底 #F2F5F4;
字体:微软雅黑(标题 33pt / 正文 16—20pt / 注释 11—13pt);
版式:页眉环节标签 + 标题 + 分隔线;
游戏按钮:通过 click_action.hyperlink.address 指向同目录 HTML 的 #l1~#l4 锚点,实现课件与游戏的直连。
六、实验动画的视频化与课件内嵌
为了让实验动画脱离「必须和 HTML 放在同一文件夹」的限制,把三段 Canvas 动画转成了真正嵌在 pptx 内部的视频。
逐帧导出(render_anim_frames.js)
动画页面本身支持 #e1@秒数 的锚点直达(会把时间轴定位到该秒并重绘)。脚本用 Node 内置 WebSocket 直连 Edge 的调试协议(CDP):
启动 msedge --headless=new --remote-debugging-port=9333;
先 Page.navigate 载入页面,Runtime.evaluate 取回 canvas 的实际位置与尺寸,作为截图裁切区;
每帧 location.hash = "#e1@" + 秒数 → 等 16 ms 让 hashchange 重绘 → Page.captureScreenshot 截图;
以 20 fps 导出,三段共 903 帧(986×552)。
> 之所以能这样做,是因为动画一帧的绘制完全由时间轴变量 t 决定,与真实时间无关——这本身就是 AI 生成代码时特意保留的一个「可任意定格」的设计。
合成 MP4(build_video_embed.py)
用 ffmpeg 以 20 fps 合成 960×540 H.264(CRF 24,+faststart);结尾把最后一帧复制 1.2 秒,让视频播完停在结果画面上而不是立刻闪回。三段合计不到 600 KB。
真正嵌入课件(关键)
python-pptx 的 add_movie 只能外链视频,文件一拷走就失效。因此改用 PowerPoint 自身的 COM 接口:
slide.Shapes.AddMediaObject2(FileName, LinkToFile=False, SaveWithDocument=True, ...) —— LinkToFile=False + SaveWithDocument=True 才会把视频二进制写进 pptx 内部。经检验,视频确实存为 ppt/media/media1~3.mp4,文件内无任何绝对路径外链。
位置安排:直接把第 4 / 6 / 9 页原来的教材静态插图替换成视频,页面其它元素不动——静态图换成会动的图,位置不变,讲到哪里点哪里。
游戏文件作为 OLE 附件嵌入(embed_game.py)
slide.Shapes.AddOLEObject(ClassName="", FileName=HTML, DisplayAsIcon=True, Link=0, ...) 把 HTML 作为包对象写进 ppt/embeddings/,放在末页(第 22 页)板书小结下方(图标标签「碳捕手 · 二氧化碳实验室」)。这样单独拷 pptx,游戏文件也不会丢。
踩坑:该接口在 win32com 下没有类型信息,关键字参数会被丢弃导致参数错位;须先 gencache.EnsureDispatch 生成类型库绑定,才能用 ClassName / Link 这些真实参数名调用。
一个必须记住的坑:PowerPoint 会改写相对路径超链接
保存 pptx 时,PowerPoint 把 碳捕手-二氧化碳实验室(课堂互动游戏).html#l1 这类相对路径超链接改写成了 0000d7 这样的无效短码(对比备份可确认,与本次嵌入操作无关)。因此加了 fix_hyperlinks.py:以 zip 方式直接重写 ppt/slides/_rels/slideN.xml.rels 里的 Target,并清理已删除形状留下的孤立关系。修复后再次用 PowerPoint 打开保存,链接保持正确——说明相对路径本身没问题,只是需要事后校正一次。
七、全页放映动画(让每一页都抓住注意力)
为让 22 页在放映时每一页都有节奏、都能把学生注意力拉回来,用 PowerPoint COM 接口批量注入放映动画(脚本 add_animations.py),共 455 个动画效果:
出现顺序(第三版·整卡同动,最终版):针对"动画太粗糙、文字和方框各动各的"这一反馈重做——脚本先用 COM 读取每个形状的几何与文字,自动把"背景方框 + 其包容的文字/小标签/强调条"识别为一整张卡片;翻页轻微淡入;标题用 WithPrevious 随页进场(不占点击);整张卡片作为一个单元,在同一次点击里一起淡入——底框 OnPageClick 先 Fade,框内所有内容用 WithPrevious 与之同步 Fade;卡片按【上→下、左→右】的阅读位置排序,每点一下出现一整张。这样每一页的顺序都是「标题 → 情景/实验卡 → 分点分析卡 → 结论卡」,文字与方框严格同动,彻底消除"框先亮、字后冒"的割裂感。
> 演进:第一版把正文做成 AfterPrevious 自动连播(老师无法逐条停顿);第二版改为逐形状点击揭示(RiseUp,每点出一条),但方框不参与动画、与文字错位,显得粗糙;第三版改为"整卡同动",方框与框内文字在同一点击里一起出现,观感干净统一。
卡片识别规则:背景方框(AUTO_SHAPE,足够大且非整页底板)作为锚;凡中心落在某锚内的文字/小标签/图片/嵌套小框都归为该卡成员;游离的小标签(如 AI 角标)就近吸附到最近卡片;顶部页眉与 ★重点 角标随页出现(不单独占点击);视频(类型 16)作为独立锚,点击先显出视频,再点视频即播。
形状分类:脚本用 COM 读取每个形状的文字与字号——按字号最大者判定标题、按形状类型(13 图片 / 16 媒体 / 6 组合)判定「主视觉」、按关键词(结论 / 重点 / 注意 / 归纳 / 板书 / 所以 / 因此…)判定「结论形状」;纯装饰色块与背景不参与动画,避免画面混乱。
重写为幂等:脚本每次运行会先清空该页全部旧动画(MainSequence 逐条 Delete(),越界保护),再按新方案重建,所以可反复运行、不会叠加。
关键坑:
Slide.TimeLine.MainSequence.AddEffect(shape, EffectId, Level, Trigger) 的 EffectId 用 MsoAnimEffect(Fade=10、Wipe=22、Zoom=23、RiseUp=34),Trigger 用 MsoAnimTrigger(OnPageClick=1、WithPrevious=2、AfterPrevious=3),再用 TriggerDelayTime / Duration 控制节奏。这些常量在 win32com 里没有名字,须先探测其整数值。
必须统一用 `gencache.EnsureDispatch`:一旦生成了 PowerPoint 类型库缓存,之后即使是 Dispatch 也会走「类型化」接口,AddEffect / AddOLEObject / Presentations.Open 的参数顺序全部变成类型库的顺序(含可选参数)。按没有类型信息时的旧顺序传参,就会报 could not convert string to float、file not found 这类难以定位的错误。
保存时文件占用:PowerPoint 自动化保存偶发「文件正在使用中」,脚本里要对 Save() 做重试。
PowerPoint 保存会把相对超链接改写成十六进制并剥掉 #锚点——所以动画注入后必须再跑一次 `fix_hyperlinks.py`。该脚本用「页号 + rId 的明确映射」直接写回正确目标(并补回被剥掉的 #l1~#l4 关卡锚点)。本次据实诊断校正了映射(闯关页现为第 8 / 14 / 15 / 21 页):第 8 页 rId2、rId3(两个重叠的大「启动游戏」按钮 665×227)→ 游戏 #l1,rId4(小「实验动画合集」按钮 299×51)→ 动画页;第 14 页 rId2/rId3 → #l2;第 15 页 rId2/rId3 → #l3;第 21 页 rId2/rId3 → #l4。校正后重跑,超链接全部正确、0 失效。
交互序列(InteractiveSequences):第 4 / 6 / 9 页嵌入视频时,PowerPoint 会自动给视频挂一条 OnShapeClick 的「媒体播放」触发器(EffectType=84),这是上课要的「点视频即播」,不属于重复动画,无需清理(类型化 COM 下 Sequence.Delete() 不可用,也确实不必用)。
顺带修正:第 4 页视频形状此前被拉伸变形(676×559,非 16:9),本次改为 592×333 标准 16:9,不再压住右侧文字栏;并用正确的类型化签名重新把互动游戏作为 OLE 附件嵌入课件(ppt/embeddings/oleObject1.bin)。
八、二次改造:把课题聚焦为《二氧化碳》
根据参赛要求与学生认知负荷的考虑,对成稿做了一次聚焦式重构——从「CO₂ + CO 两种气体的对比」收缩为「只讲 CO₂ 一种物质,但讲得更深」。改造脚本见 AI源文件/rebuild_to_co2.py、polish_co2.py、restore_colors.py、upgrade_game.py。
1. 课题改名与去 CO 化
删除原第 14—17 页三页 CO 内容(可燃性、还原性、毒性及「一个氧原子之差」对比页),课件由 25 页精简为 22 页;
学习目标、路线图、检验方法、方程式区、板书、分层作业中的 CO 条目全部同步改写;
释放出的 8 分钟重新分配:物理性质 7′→8′,化学性质 10′→13′(新增「化学性质归纳」页),温室效应与低碳 7′→11′(新增「校园碳排放 AI 测算」页)。环节由六环节调整为五环节,仍为 40 分钟。
2. 实验标题不剧透
原第 6 页标题「瓶子为什么会『瘪』下去?」直接说出了实验现象,学生还没观察就知道了答案。改为「盛满 CO₂ 的塑料瓶,加水振荡后会怎样?」——只给情境、不给结论,把「预测—观察—解释」的完整探究链条还给学生。路线图与闯关一中的对应表述同步修改。
3. 性质归类纠错(科学性修正)
原「归纳:二氧化碳的物理性质」表中有一行「是否支持燃烧 / 不支持燃烧」。燃烧是化学变化,是否支持燃烧必须在化学变化中才能表现,属于化学性质。修正做法:
把该行从物理性质表中移出;
新增第 12 页「CO₂ 的化学性质」:能否燃烧 / 与水反应 / 与石灰水反应 / 碳酸稳定性 / 参与光合作用,并在表头标注判断依据;
在物理性质页加「见『化学性质』页」的指引,在化学性质页加 ★易错警示;
互动游戏第三关由「CO 与 CO₂ 辨析擂台」改造为「物理性质 vs 化学性质辨析擂台」,14 张卡中 5 张设为 ★易错卡,让纠错在课堂上真正被练习到。
4. 强化 AI 融合度与校本化
新增第 20 页「校园碳排放 AI 测算」:用 AI 依活动水平法估算美林湖学校年碳排放(约 1200 t,按用电、通勤、食堂、废弃物四类「活动水平 × 排放因子」估算,课件中已注明为估算值),把「低碳」从口号变成可计算的量,同时为闯关四的校园碳预算搭台阶。
5. 改造过程中的两个坑
COM 改写文字会丢颜色:TextRange.Text 赋值后原引用失效,且多 run 文本读回的 Font.Color.RGB 是混合色(-2147483648 / Type=-2),照此写回会把文字全变成黑色。最终做法是:从备份文件用 python-pptx 读回每个 run 的真实 RGB,再写回当前文件(restore_colors.py,恢复 278 个形状 / 605 个 run)。
脚本执行顺序:必须先复制物理性质页作为「化学性质页」的版式模板,再删除其中的「是否支持燃烧」行,否则新页会少一行。
改造后需按序重跑:add_animations.py(重建 455 个动画)→ embed_game_fixed.py(重新嵌入 OLE,PAGE=22)→ fix_hyperlinks.py(修复被 PowerPoint 保存破坏的相对路径与 #锚点)。
九、换入学校实拍照片 + 超链接加固
1. 照片的来源与处理
教师提供学校校门实拍照片(5272×3948,存于资料库)。按两个版位的精确比例裁切并调色后,替换掉原先的 AI 生成校园航拍:
版位
目标比例
输出
调色
P01 封面右栏(5461000×6858000 EMU)
0.79630
1000×1256
亮度 ×0.62、饱和 ×0.55、叠 #0A2233 40%
P20 校园碳排放右图(4330700×2887133)
1.50000
1500×1000
亮度 ×0.97(保原色)
封面取景横向中心定在 0.56,让校名石上的「…中学美林湖学校」完整可读;P20 保留整幅校门远景,校名石完整。
2. 换图必须"原位替换二进制"
第一版脚本用「删掉图片形状 → add_picture → 重排 z-order → drop_rel」,结果 python-pptx 存出的 pptx,PowerPoint 直接拒绝打开(0x800700B0 发生意外,连空白副本都打不开,而备份文件能正常打开,确认是文件结构问题)。
正确做法:拿到图片形状的 blip_rId → slide.part.related_part(rid) 得到 ImagePart → 直接改写 part._blob。形状、几何、层叠、动画关联全部不动,PowerPoint 校验通过。前提是新图必须与占位框同比例同格式(占位图是 PNG,所以新图也存 PNG)。
3. 超链接为什么会坏:找到了真凶
现象:课件里 9 个「启动游戏 / 实验动画合集」按钮,rels 里全指向 00035c、000579 这类十六进制短码,点不开。
对照实验(新建 pptx,分别写入 4 种目标,用 PowerPoint 打开再保存):
目标写法
PowerPoint 保存后
game.html
原样保留
game.html#l1
原样保留
测试游戏.html
原样保留
碳捕手-二氧化碳实验室(课堂互动游戏).html#l1
原样保留
结论:PowerPoint 本身不会破坏相对路径超链接,中文、全角括号、`#锚点` 都没问题。 真正破坏它的是 WPS / 在线预览等第三方编辑器——它们在另存 pptx 时把相对路径压成短码,并顺手丢掉 ppt/embeddings/ 下的 OLE 附件(本次正是如此:游戏附件在教师打开预览后消失)。动画与视频不受影响。
因此对策有三条:
超链接统一用 python-pptx 的 click_action.hyperlink.address 写入(生成正规 rId 关系),不手写 rels;
换图 / 改链接 / 嵌 OLE 之后,最后一次保存留给 python-pptx,不让 PowerPoint 之外的东西再碰文件;
在说明书里写清"请在 Microsoft PowerPoint 中保存",并留下恢复脚本(apply_photo_links.py + embed_game_fixed.py)。
4. 一个环境坑:WithWindow=False 已不可用
Presentations.Open(path, ReadOnly, Untitled, WithWindow) 的第 4 个参数传 False,在 PowerPoint 16 上会抛 0x800700B0 发生意外(任何文件都打不开,包括副本);改传 True 即正常。embed_game_fixed.py 已修正。
学科网(北京)股份有限公司
$nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull三朵用石蕊染成的紫色纸花,先看清初始颜色,第一朵只喷水还是紫色,水不能使石蕊变色。第二朵只放入二氧化碳仍是紫色。第三朵喷水后再放入二氧化碳,纸花变红了,烘干变红的纸花又变回紫色,碳酸分解了。结论,让石蕊变红的是二氧化碳和水生成的碳酸。
沿杯壁慢慢倒入二氧化碳,它像水一样往下沉。
下层先灭,说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。
上层后面说明它密度比空气大,先沉在底部。
软塑料瓶里收集满二氧化碳,瓶盖是炫瑾的。
第一步,旋开瓶盖。
第二步,倒入约3分之1容积的水。
第三步,立即旋紧瓶盖。
第三步,立即旋紧瓶盖。
然后震荡,让水和二氧化碳充分接触。
看瓶子被大气压压扁了,证明二氧化碳能溶于水。
三朵用石蕊染成的紫色纸花,先看清初始颜色。
第一朵只喷水还是紫色水,不能使石蕊变色。
第二朵只放入二氧化碳,仍是紫色。
烘干变红的纸花又变回紫色碳酸分解了。
null
AI 课件设计说明
作品名称:6.2 二氧化碳(课件)
统一命名:6.2 二氧化碳(课件)-2026-2027学年九年级化学上册(人教版)
参赛赛事:2026 年广大附中美林湖学校教育集团 AI 课件制作大赛(主题《人工智能赋能高效课堂》)
作者:清远市清城区美林湖学校 化学教研组
日期:2026 年 10 月
一、教材章节
项目
内容
教材版本
人民教育出版社《义务教育教科书·化学》九年级上册
章节
第六单元《碳和碳的氧化物》课题2《二氧化碳》
教材页码
第 136—141 页(二氧化碳部分)
课时安排
1 课时(40 分钟)
课型
新授课(实验探究 + 互动游戏)
教学环境
多媒体教室,电子白板/投影 + 教师机;学生 4 人一组
教材依据的实验与栏目:实验 6-3 倾倒二氧化碳、实验 6-4 二氧化碳的溶解性实验、实验 6-5 二氧化碳与水反应的实验、表 6-1 二氧化碳对人体健康的影响、图 6-14 二氧化碳的用途、图 6-16 全球变暖导致北极熊的栖息地缩小、图 6-17 低碳行动是人类应对全球变暖的重要措施、科学·技术·社会「二氧化碳的捕集、利用与封存」、思考与讨论、调查与研究。
二、教学目标
化学观念:通过实验 6-3、6-4、6-5 的探究,能准确说出 CO₂ 的物理性质与化学性质,正确书写 4 条化学方程式。
科学思维:能依据「是否需要发生化学变化才能表现出来」区分物理性质与化学性质(尤其能正确判断「不支持燃烧」属于化学性质),并用「性质决定用途」解释 CO₂ 灭火、干冰制冷等应用。
科学探究与实践:体会对照实验的设计思想,能说明实验 6-5 中两个「不变色」步骤的作用。
科学态度与责任:能列举减排与增汇的具体措施,说出我国 2030 年碳达峰、2060 年碳中和的目标。
教学重点:CO₂ 的物理性质、化学性质与用途。
教学难点:CO₂ 与水反应的对照实验分析;「不支持燃烧」等性质归类的辨析。
三、AI 工具名称与使用方法
1. 对话式生成式 AI(大模型)——用于备课构思与内容生成
使用环节
具体用法
产出
备课构思
输入教材原文与课程标准要求,让 AI 分析本课题的知识结构与易错点,生成 40 分钟单课时的环节时长分配方案
六环节时间分配表(3+7+10+8+7+5=40 min)
素材生成
让 AI 依据教材表 6-1 与实验 6-5 生成「现象预测」题干的干扰项(如把「上层蜡烛先熄灭」作为错项)
闯关一 8 道题、共 32 个选项
校本数据建模
输入学校场景参数(教室尺寸、40 人、门窗关闭、单课时长),让 AI 建立单室质量平衡模型 C(t) = C₀ + (S÷Q)·[1 − e^(−Qt÷V)] 并代入参数计算
课件 P02 的 0.05% → 0.12% → 0.21% 浓度曲线,附模型与参数说明
卡点诊断
把「学生把变红归因于 CO₂ 本身」这一常见错误交给 AI,让它设计对照追问链
课件 P10「易错提醒」与追问设计
2. 图像处理 —— 校本场景素材
真实校园照片(校本实拍):使用广州大学附属中学美林湖学校校门实拍照片(5272×3948,横宽比 1.335)。两处均完整呈现、不做左右裁切,保证校名石「广州大学附属中学美林湖学校」全幅可读:
版位
尺寸
处理
用途
P01 封面右侧竖栏
1100×1340(0.821,同竖栏)
照片完整居中;上下用同图模糊 + 压暗 + 叠 #0A2233 并向画布边缘渐隐,形成满铺延展
竖栏是竖条、照片是横幅,用延展而非裁切,既保住全景又与封面深色版式浑然一体
P20 校园碳排放
1700×1273(1.335,同原图)
亮度 ×1.03、饱和 ×1.05、轻度锐化
图片框按原图比例重设(4273280×3200000 EMU),校名石完整可见,配合「我们学校一年会排放多少 CO₂」的校本测算
说明:真实照片替换了原先的 AI 生成校园航拍——校本场景用实拍更真实,也避免「AI 图冒充本校」的争议。另保留 1 张 AI 生成素材(清远北江黄昏)作备用情境图,未进入正片。
2.1 AI 图像生成(原方案,封面已改用实拍)
曾用 AI 生成校园航拍(清晨薄雾)与清远北江黄昏 2 张场景图,统一做深色调处理以匹配主色 #0A2233。现封面已换成学校实拍照片,AI 图仅作备用素材保留。
3. AI 编程(HTML + JavaScript 生成)—— 用于课堂互动游戏与实验动画
3.1 单文件网页游戏《碳捕手·二氧化碳实验室》(4 个关卡)
关卡
玩法
教学功能
① 现象预言家
8 题限时抢答(每题 15 秒,连对加分)
落实实验 6-3/6-4/6-5 的现象记忆
② 方程式连连看
6 组「反应描述—化学方程式」点击配对
强化反应条件、↑↓、配平三项得分意识
③ 性质辨析擂台
60 秒限时判断:这条性质属于物理性质还是化学性质(答对 +5、答错 −5)
突破「不支持燃烧属于化学性质」这一易错点
④ 校园碳预算
80 万元预算内组合 8 项措施,达成年度减碳 ≥150 t
建立减排与增汇的数量观念,衔接跨学科实践活动5
游戏的技术要点:单文件、无需联网、无需安装;支持 #l1~#l4 锚点直达,课件中每个「启动游戏」按钮通过超链接直接跳到对应关卡;内置小组计分板(4 组实时 ±分)、音效开关、星级评价与结果反馈。
3.2 单文件实验动画《实验动画演示(可暂停)》(3 个动画)
动画
内容
教学功能
实验 6-3 倾倒二氧化碳
沿烧杯壁倒入 CO₂ → 底层积聚 → 下层蜡烛先熄灭 → 上层后熄灭
把「下层先灭说明密度大」的推理过程可视化为连续画面,突破「只记结论不记现象」
实验 6-4 二氧化碳的溶解性
旋开瓶盖 → 倒入约 1/3 容积的水 → 立即旋紧瓶盖 → 振荡 → CO₂ 溶解 → 瓶内压强下降 → 瓶壁内凹
完整还原教材操作顺序(尤其是「先开盖、后旋紧」两个关键动作),把「看不见的气体减少」与「看得见的瓶子变瘪」建立因果联系
实验 6-5 二氧化碳与水反应
Ⅰ 只喷水 / Ⅱ 只放 CO₂ 均不变色,Ⅲ 喷水后放入变红,Ⅳ 烘干又变紫;三朵纸花采用高饱和亮色(中性紫 / 酸性红),画面左上角配颜色对照图例,Ⅲ 变红时飘出碳酸分子标签
用四步对照把「使石蕊变红的是碳酸而非 CO₂」这一难点直观呈现,并印证碳酸的不稳定性;颜色对比强烈,后排学生也能一眼看清「紫变红」
动画的技术要点:单文件、Canvas 逐帧绘制、无需联网与插件;带播放 / 暂停 / 重播 / 上一步 / 下一步按钮,0.5×–1×–2× 变速,进度条可任意拖动。
教学用法:播放到关键处暂停,先让学生预测下一步现象再继续,把「看动画」变成「做预测」;讲评时用 0.5× 慢放观察细节。视频版与网页版都支持这个用法——视频用播放/暂停键,网页版还可单步、可拖进度条。
课件内嵌(本次升级):三段动画已逐帧导出为 MP4 并真正嵌入 pptx 内部(不是外链)——三支视频合计不到 600 KB,随课件一起拷贝不会丢失。放映时点击画面即播、可暂停、可拖动进度条,播完自动停在结果画面上,方便讲评。
入口位置:第 4 页(实验 6-3)、第 6 页(实验 6-4)、第 9 页(实验 6-5)原来放教材静态插图的位置,现在就是可播放的视频——位置没变,讲到哪里点哪里,从"看静态图"升级为"看过程"。另有第 5 页「动画演示」按钮、第 8 页顶部「实验动画合集」入口,用于打开网页版(可 0.5× 慢放、可单步、可停在任意一帧,适合讲评细节)。
3.3 课件放映动画(AI 生成的 PPT 逐页动画,让每页都抓住注意力)
为了让 22 页在放映时每一页都有节奏、都能把学生的注意力拉回来,用 PowerPoint COM 接口(脚本 add_animations.py)统一为全部 22 页注入目的性动画,共 455 个动画效果。整套动画按「讲一张卡、点一下」的课堂逻辑编排,出现顺序完全由老师掌控;并且文字与方框严格同动(这是本次针对"动画太粗糙"的核心改进):
动画层次
出现方式
教学作用
翻页过渡
轻微淡入(Fade,0.4 s)
页与页之间过渡柔和,不抢戏
标题
翻到该页即出现(随页进场,不占点击)
页面一出现就有标题,学生立刻知道「这页讲什么」
整张卡片(背景方框 + 框内所有文字 / 小标签 / 强调条)
一整张卡片作为一个单元,在「同一次点击」里一起淡入:底框先 Fade,框内全部内容用 WithPrevious 与之同步 Fade
文字与方框不再错位——老师点一下,整张卡片(框+字一坨)一起亮出,消除"先出框、后出字"的粗糙割裂感
顶部装饰 / 小角标(页眉、★重点)
随页一起出现(不单独占点击)
页眉、"本节重点"角标一翻页就在,不抢讲课节奏
顺序与逻辑:脚本自动识别「卡片」= 背景方框 + 其包容的文字/标签,按【上→下、左→右】的阅读位置给卡片排序;每点一下出现一整张卡片(框和字同步)。因此整节课的放映顺序始终遵循「标题 → 情景/实验卡 → 分点分析卡 → 结论卡」的教学逻辑,且文字与方框严格同动,不再出现"框先亮、字后冒"的错乱。
设计原则:动画只服务于教学节奏——不堆砌花哨特效(无飞入、无旋转、无音效);装饰性色块与背景保持静止,只让「该出现的内容」动起来。既吸引注意力,又不喧宾夺主。
视频页:第 4 / 6 / 9 页嵌入的实验视频,既跟随上面的点击顺序出现,也可直接点视频本身播放(媒体自带「点击播放」触发器),播放中可随时暂停。
4. AI 辅助教材插图提取与课件排版脚本 —— 用于资源质量保障
环节
用法
插图提取
用 Python(PyMuPDF)从人教版电子课本 PDF 中按坐标高清(300 dpi)提取教材原图:图 6-10、6-11、6-12、6-13、6-14、6-16、6-17,确保科学性 100% 与教材一致、无版权争议
版式生成
用 Python(python-pptx)按 1920×1080 设计稿批量生成 16:9 可编辑 PPTX,统一页眉、页脚、卡片、配色(广附红 #941F34 / 深墨蓝绿 #0A2233)
语法校验
用 Node.js 对游戏与动画脚本做静态语法检查,确保课堂现场零报错
渲染目检
用 PowerPoint 批量导出全部 22 页 1440×810 位图,人工逐页核查文字溢出、折行、元素重叠
四、设计意图
把 40 分钟用在刀刃上:本课题教材内容量大(CO₂ 的物理性质、化学性质、用途与温室效应),40 分钟无法面面俱到。本课件采用「三个实验打底 + 四道关卡强化 + 一分钟价值升华」的结构,把时间集中在最难替代的两处:实验现象的规范描述与对照实验的思想方法,其余内容用游戏的即时反馈完成巩固。
让 AI 承担「传统备课难以达成」的部分(对应评审权重 AI 融合度 35 分):
传统课件无法给每个学生即时反馈,本课件的 4 道关卡能实时计分、分组竞赛,把课堂练习从「齐答」变成「可统计的对抗」;
三个实验动画把「只能讲、难以看」的过程变成可反复播放、可停在任意一帧的连续画面:学生能亲眼看到 CO₂ 从烧杯底部一层层涨上来、蜡烛自下而上依次熄灭,亲眼看到瓶子被大气压压瘪、纸花红而复紫。「暂停—预测—继续」的用法,让动画成为探究工具。其中实验 6-4 按真实操作顺序演示「旋开瓶盖 → 倒水 → 立即旋紧」,实验 6-5 的纸花改用高饱和亮色并配颜色对照图例,教室后排也能一眼看出「紫变红」而不是观赏片段;
闯关四是传统课件完全做不出来的:一个可实时计算预算与减碳量的决策模型,让学生在动手中理解「减排 + 增汇」的数量关系,而不是背下四条措施名称;
用 AI 脚本批量提取教材原图并生成统一版式,把教师从排版中解放出来,把时间还给教学设计;
全 22 页统一做了放映动画:标题随页出现、整张卡片「点一下、框和字一起亮出」、按阅读顺序逐卡推进——每一页都有明确的信息节奏,文字与方框严格同动(本次针对"动画粗糙"专门改进),出现顺序完全由老师掌控,也天然支持「先问后揭」的课堂互动。
校本化不是贴校徽,而是让校园成为问题的起点:教室 CO₂ 浓度是学生每天都身处其中的场景;清远冬季湿冷、门窗紧闭导致室内 CO₂ 浓度上升,是本地真实的教学情境;清城区屋顶光伏 64.49 万千瓦、充电桩 1674 个、新马村全省首个「碳中和」示范村是本地真实数据;闯关四的 8 项措施全部落在美林湖校园(教室照明、教学楼屋顶、校车、食堂、绿苑空间)。校本素材与教学内容一一对应。
守住科学性底线:课件中所有实验现象、方程式、数据均以人教版教材为唯一依据;教材原图直接提取,不做二次绘制;特别设置「易错提醒」纠正「CO₂ 使石蕊变红」的表述,并单列「不支持燃烧属于化学性质」的归类提示(物理性质表只保留颜色、气味、密度、溶解性);明确区分「密闭教室局部 CO₂ 浓度升高」与「全球碳排放总量」两个不同概念。
五、原创 / 改编声明
本课件的教学设计、页面版式、互动游戏《碳捕手·二氧化碳实验室》均为原创。
课件中引用的教材插图(图 6-10、6-11、6-12、6-13、6-14、6-16、6-17)与表 6-1 内容来自人民教育出版社《义务教育教科书·化学》九年级上册,仅用于课堂教学与本次比赛,不作商业用途,并在课件中标注出处。
校本场景配图:P01 封面与 P20 校园碳排放页使用学校实拍照片(教师提供);另有 1 张 AI 生成素材(清远北江黄昏)作备用,未进入正片。
清远本地数据引自《清城区国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》等公开资料;教室 CO₂ 浓度曲线由 AI 依单室质量平衡模型推算得出(参数 V = 200 m³、S = 0.62 m³/h、Q = 154 m³/h、C₀ = 0.05%),课件中已注明为「AI 模型估算值,非实测数据」。
互动游戏、排版脚本、教材插图提取脚本的源文件随资源包一并提交,作为 AI 生成素材的佐证材料。
六、资源包内容与使用说明
6.2 二氧化碳(课件)-2026-2027学年九年级化学上册(人教版).pptx ← 课件本体(22 页,16:9 可编辑)
└ 内含:3 段实验动画视频 + 互动游戏文件(均已嵌入,换电脑不丢)
碳捕手-二氧化碳实验室(课堂互动游戏).html ← 互动游戏(双击用浏览器打开)
实验动画演示-二氧化碳(可暂停).html ← 实验动画网页版(可暂停 / 可单步 / 可变速)
AI课件设计说明-二氧化碳.md / .docx ← 本说明
【教案】6.2二氧化碳-40分钟单课时.md / .docx ← 配套教案
AI源文件/ ← AI 生成源文件(佐证材料)
├── 碳捕手-二氧化碳实验室(课堂互动游戏).html ← 游戏源码(完整可读)
├── 实验动画演示-二氧化碳(可暂停).html ← 动画源码(完整可读)
├── 实验动画视频/ ← 三段 MP4(已内嵌进课件,此处留源文件备份)
│ 实验6-3 倾倒二氧化碳.mp4 / 实验6-4 二氧化碳的溶解性.mp4 / 实验6-5 二氧化碳与水反应.mp4
├── render_anim_frames.js ← 逐帧导出动画画面(驱动浏览器截图)
├── build_video_embed.py ← 合成 MP4 并把视频嵌入课件
├── rebuild_to_co2.py / polish_co2.py / restore_colors.py ← 课题改造(去 CO、补强、修色)
├── upgrade_game.py ← 游戏第 3 关改为「性质辨析擂台」
├── embed_game_fixed.py / fix_hyperlinks.py ← 嵌入游戏附件、校正超链接
├── apply_photo_links.py ← 换入学校实拍照片并重写闯关超链接
├── add_animations.py ← 为全部 22 页注入放映动画
├── build_pptx.py / enhance_levels.py / enhance_focus.py / enhance_ai_anim.py ← 课件生成与改版脚本
├── simplify_for_class.py ← 参赛版转上课版脚本
├── md2docx.py ← markdown 转 Word 脚本
└── AI生成过程记录.md ← 提示词与生成过程记录
配图/校园照-封面全景.png / 校园照-横版全景.png ← 学校实拍照片(完整全景未裁切,已嵌入课件)
课程设计/课件大纲-40分钟单课时.md
课堂使用说明:
课件可以单独拷走——三段实验动画视频、互动游戏文件都已真正嵌入 pptx 内部,不再是"必须整个文件夹一起拷"。但闯关超链接是相对路径,需要 pptx 与两个 HTML 放在同一文件夹(即整个资源包一起拷)才能点开;
实验环节:第 4 / 6 / 9 页的视频画面点一下就播(也可在画面下方拖动进度条)。讲到关键处按暂停,请学生先预测再继续;播完画面停在结果上(结尾留了 1.2 秒定格),正好讲评;
闯关环节:第 8、14、15、21 页点红色「启动游戏」按钮进入对应关卡(第 8 页另有一个「实验动画合集」按钮打开动画网页版)。若系统拦截了超链接,可用两种兜底:① 点末页(第 22 页)底部的「碳捕手 · 二氧化碳实验室」图标——那个图标是嵌在课件里的游戏文件本体(首次打开 Windows 会弹一次"是否打开"的安全提示,点"打开"即可);② 直接用浏览器打开同目录下的 HTML 文件(支持 #l1~#l4 直达)。
⚠ 超链接的保存禁忌:请在 Microsoft PowerPoint 中打开与保存。WPS、各类在线预览/编辑器另存 pptx 时,会把相对路径超链接压缩成 `00035c` 这类十六进制短码,同时丢掉内嵌的游戏附件,届时按钮就点不开了。如已发生,重新运行 AI源文件/apply_photo_links.py 与 AI源文件/embed_game_fixed.py 即可恢复。
课堂组织建议:4 人为一组,共 4 大组;实验动画播放到关键处先暂停、请学生预测再继续,其余同学在任务单上同步作答;每关派代表上台操作,用小组计分板实时记分。三个动画合计约 4 分钟、四道关卡合计约 9 分钟,按课件标题栏的环节标签控制节奏。
学科网(北京)股份有限公司
$null